【摘 要】
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目的:基因组拷贝数变异（CNV）及相关基因突变是先天性心脏病（CHD）发生的重要分子机制。22q11.2微缺失是导致CHD的重要遗传性因素;GATA4是胚胎发育过程中心脏细胞的早期标志,是目前研究最多的与心脏发育密切相关的转录调控因子之一。本研究即从这两方面入手,开发22q11.2区域CNV适宜检测方法,同时对1例CHD家系中发现的GATA4基因新突变进行致病机制研究,以探讨遗传因素在CHD中的作
【基金项目】
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国家自然科学基金面上项目（81371893）；
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目的:基因组拷贝数变异（CNV）及相关基因突变是先天性心脏病（CHD）发生的重要分子机制。22q11.2微缺失是导致CHD的重要遗传性因素;GATA4是胚胎发育过程中心脏细胞的早期标志,是目前研究最多的与心脏发育密切相关的转录调控因子之一。本研究即从这两方面入手,开发22q11.2区域CNV适宜检测方法,同时对1例CHD家系中发现的GATA4基因新突变进行致病机制研究,以探讨遗传因素在CHD中的作用。方法:1.利用CNVplex?技术,建立针对22q11.2区域相关CNV的高分辨率检测方法并进行方法学评价。通过对818例CHD患者进行检测,探讨CHD患者中22q11.2区域的CNV发生率及与临床表型的关系;2.利用限量d NTP竞争性PCR结合高分辨溶解曲线（HRM）分析技术,建立22q11.2微缺失快速、经济的检测方法,通过对100例22q11.2拷贝数变异病例及正常对照标本的检测,探讨该方法的临床适用性;3.根据GATA4基因结构及功能特点,通过对GATA4 p.R311W突变型蛋白的细胞内定位、与DNA结合亲和力及对下游心脏发育信号分子影响的研究,阐明该突变导致CHD的分子机制。结果:1.CNVplex?对22q11.2拷贝数变异检测的准确度与灵敏度均达到100%。对818例CHD患者的检测,共发现22q11.2微缺失39例,缺失率为4.8%,并发现不同的CHD表型22q11.2微缺失的发生频率不同。统计学分析显示,22q11.2近端微缺失更容易出现在圆锥动脉干畸形患者中;2.通过三个竞争性PCR反应扩增22q11.2区域不同低拷贝重复序列间的CLTCL1、KLHL22、PI4KA及SNAP29基因片段,建立了基于HRM技术的22q11.2微缺失检测方法,该方法灵敏度和特异度均达到100%;3.GATA4基因p.R311位点在进化中高度保守,功能实验证实,p.R311W突变并未影响GATA4蛋白的核内定位,但突变体对下游基因ANF的调控功能减弱,进一步对该蛋白结构分析判断,p.R311W突变体分子结构的改变可能影响其与DNA的结合能力。结论:本研究利用CNVplex?建立的22q11.2微缺失高分辨率检测方法及利用HRM建立的22q11.2核心区域CNV的快速检测方法均具有较高的准确性,可为相关疾病的发病机制研究及实验诊断提供技术支持;GATA4 p.R311W突变影响了其对下游基因的调控功能,是导致CHD的重要分子机制。
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